這類鋼(gang)(gang)是奧氏體型低(di)溫(wen)(wen)無(wu)磁用鋼(gang)(gang),主要用于超低(di)溫(wen)(wen)(-253℃)及無(wu)磁條件(jian)下。我國為節(jie)約Ni、Cr而研制了Mn-Al系低(di)溫(wen)(wen)用鋼(gang)(gang)。15Mn26Al4鋼(gang)(gang)及20Mn23Al鋼(gang)(gang)即屬于此(ci)類低(di)溫(wen)(wen)無(wu)磁用鋼(gang)(gang)。
1. 化學成分
鋼及鋼的化學(xue)成(cheng)分(fen)見表1-18.
2. 合金(jin)元素的作用(yong)
15Mn26Al4鋼和20Mn23Al鋼的(de)主要合金(jin)元素(su)是(shi)錳(meng)(meng)和鋁(lv)。錳(meng)(meng)是(shi)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)形(xing)成元素(su),但在冷(leng)變(bian)(bian)形(xing)及低溫下(xia),Fe-Mn合金(jin)的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)并不穩定(ding)。當錳(meng)(meng)<10%時,與一(yi)般合金(jin)鋼一(yi)樣,會發(fa)生(sheng)鐵素(su)體(ti)(ti)或(huo)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)變(bian)(bian)。當錳(meng)(meng)在10%~15%之間(jian)時,會發(fa)生(sheng)α馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)及ε馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)變(bian)(bian)。錳(meng)(meng)含(han)量越(yue)高,ε相(xiang)的(de)比(bi)例(li)越(yue)大。當錳(meng)(meng)在15%~28%之間(jian)時,主要發(fa)生(sheng)ε馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)相(xiang)變(bian)(bian)。無(wu)論是(shi)α馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti),還是(shi)ε馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti),都會導致鋼的(de)冷(leng)脆。
提高Fe-Mn合金奧氏體組織的穩定性一般有兩條途徑,實際上是一條途徑,即添加其他元素:一是當錳含量較低時增加碳的含量,如Mn13鋼;二是錳含量高時,加入合金元素,如鎳、鉻、鉬、鋁、氮等。其中以加入Al最有效。在Fe-Mn25%中從0增加到4%時,ms點及mf點將降低到-253℃以下,而且韌性也會隨之增大。
鋁(lv)能穩定Fe-Mn合金(jin)體系(xi)的奧氏體組織,還能降低加工硬化(hua)能力,從而改善切削性能和(he)冷加工性能。同(tong)時還改善了其耐腐(fu)蝕性,提高(gao)了抗氧化(hua)性。
3. 熱(re)處理和(he)力學性能
此類鋼(gang)可以熱軋、冷軋或固(gu)溶。15Mn26Al4鋼(gang)力學性(xing)能見表1-19。